Шпаргалка по "Физике"

В циклотроне заряженная частица, помещенная между полюсами электромагнита, многократно проходит через электрическое поле, каждый раз увеличивая свою энергию на величину от нескольких сотен до нескольких тысяч электронвольт. С увеличением скорости частицы радиус орбиты увеличивается, поэтому частица в циклотроне будет двигаться по спирали.

 

Что называется индукцией магнитного поля? Каково его направление?

2. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея, правило Ленца.

Во всяком замкнутом  проводящем контуре при изменении  потока магнитной индукции через  поверхность, огранич этим контуром, возникает эл ток. – явление электромагнитной индукции. Возникающий ток называется индукционным.

З Фарадея – в замкнутом  проводящем контуре возникает эл ток при изменении магнитного потока, пересекающего его. При изменениях магнитного потока в контуре возникает  э.д.с. индукции. Формула Максвелла на з Фарадея

Правило Ленца – индукционный ток всегда направлен так, что  его собственное магнитное поле препятствует изменению магнитного поля, порождающего этот ток.

 

Что представляют собой линии магнитной индукции? Как определить их направление?

Линии магнитной индукции это лини касательные к которым  в каждой точке совпадают с  направлением вектора В их направление  задается правилом  правого винта:головка  винта ввинчиваемого по направлению  тока вращается в направлении линий магнитной индукции

 

В чем заключается  физический смысл закона Био - Савара - Лапласа? Запишите закон.

 

3. Вектор магнитной индукции. Закон Био-Савара-Лапласа.

Магнитная индукция –  вектор, направление которого определяется равновесным направлением положительной нормали к пробному контуру. Модуль вектора B = M_max/p_m. M_max – вращ момент, p_m – магн момент. Поле можно представить с помощью линий магн. индукции. Итак, В хар-ет силовое действие магнитного поля на ток, является аналогом напряженности электрического поля. В зависит от конфигурации проводника.

З Б-С-Л: Индукция магнитного поля элемента тока пропорциональна  силе тока, обратно пропорц квадрату расстояния от элемента тока до исследуемой  точки и зависит от sin угла между направлением тока и радиус-вектора.

; .   μ₀- магнитная постоянная = 4π*10^-7 Гн/м

jdV=Jdl;  .  Лаплас добавил принцип суперпозиции

Чему равен  и как направлен магнитный  момент рамки с током?

Рамкой  с током можно воспользоваться для количественного описания магнитного поля. Так как рамка с током испытывает ориентирующее действие поля, то на неё в магнитном поле действует пара сил. Вращающий момент сил зависит как от свойств поля в данной точке, так и от свойств поля в данной точке, так и от свойств рамки и определяется формулой

M=модуль (Pm*B)

Pm=ISn

Что такое магнитное  поле? Как можно обнаружить наличие  магнитного поля?

 

Магнитное поле. Открытие Эрстеда. Сила Ампера.

Взаимодействие  токов  осуществляется через поле, называемое магнитным. Эрстед обнаружил в 1820 году, что поле, создаваемое током, оказывает ориентирующее действие на магнитную стрелку.

Движ заряды(токи) изменяют свойства окружающего их пространства – создают в нем магнитное  поле. Это поле проявляется в том, что на движущиеся в нем заряды(токи) действует сила. Магнитное поле равномерно движущегося заряда (Тл).  Сила Ампера. Магн поле действует с определенной силой на сам проводник с током. Выделим объем dV, в нем наход заряд – носительтока ρdV. Тогда dF=ρ[uB]dV, u – скорость упорядоченного движения. j=ρu;  dF=[jB]dV=J[Bdl] – закон Ампера. F_A=JBl

 

В чём заключается  эффект Холла?

 

4. ффект Холла.

Он обнаружил. Если металлическую  пластинку, вдоль которой течет  ток, поместить в перпендикулярное к ней магнитное поле, то между параллельными току и полю гранями возникает разность потенциалов. U=RJB/d. R  - постоянная Холла, разная для различных металлов. F_k=F_л; F_л = qvB; F_k=qE;  qvB=qE; vB=E; U=El; E=U/l; => vB=U/l;

Так как J=qnvS; v=J/nqS=J/neld; JB/nedl=U/l; U=JB/ned; R=1/ne (м³.Кл).

 

В чём отличие  Фарадеевской и Максвелловской трактовки  явления электромагнитной индукции?

5. Фарадеевские и Максвелловские трактовки явления электромагнитной индукции.

Фарадей. Изменяющийся магнитный  поток в проводящем контуре создает электрический ток (индукционный).

Максвелл. Изменяющееся магнитное поле порождает вихревое электрическое поле.

Ф=BS;  ;  ; 

 

Что такое ток  смещения? Как он определяется?

 

6. Ток смещения.

По цепи с конденсатором  течет ток. Подходя к одной  из обкладок он превращается в переменное электрическое поле, которое можно  охарактеризовать смещением D. Линии тока проводимости непрерывно переходят на границе обкладок в линии тока смещения. Чтобы линий было одинаково, должна совпадать поверхностная плотность заряда.  Согласно D=εE и E=σ/ε имеем D= σ. Таким образом плотность тока смещения j=dD/dt.

Утверждение. Вихревое магнитное  поле создается полным током, т.е. током проводимости и током смещения, вызванным изменяющимся электрическим полем.

Чему равна  плотность энергии электромагнитного  возмущения?

 

7. Распространение электромагнитного возмущения. Скорость распространения электромагнитных волн. Плотность энергии. Плотность потока энергии.

Из уравнений Максвелла  известно, что электромагнитное поле способно существовать самостоятельно. При этом изменении  его состояния  обязательно имеет волновой характер. Поле такого рода называют электромагнитными  волнами. За счет непрерывого взаимопревращения электрическое и магнитное поля должны сохраняться - электромагнитное возмущение будет распространяться в пространстве.

Уравнения волн ; 

Скорость электромагнитных волн. . Векторы В, Н и v(скорость волны) взаимноперпендикулярны. В вакууме всегда скорость равна скорости света.

Плотность энергии. Существует не только плотность энергии w в данной области, но и некоторый вектор S, характеризующий плотность энергии. Пойнтинг выявил: если среда не содержит сгентоэлектриков и ферромагнетиков, то плотность энергии электромагнитного поля ,   S=[EH]